Light-emitting diode သည် အထူး diode ဖြစ်သည်။ သာမန် diodes များကဲ့သို့၊ light-emitting diodes များသည် semiconductor ချစ်ပ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဤတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများသည် p နှင့် n အဆောက်အဦများထုတ်လုပ်ရန် ကြိုတင်ထည့်သွင်းထားခြင်း သို့မဟုတ် ဆေးဆိုးထားသည်။
အခြားသော diodes များကဲ့သို့ပင်၊ light-emitting diode အတွင်းရှိ current သည် p pole (anode) မှ n pole (cathode) သို့ အလွယ်တကူ စီးဆင်းနိုင်သော်လည်း ဆန့်ကျင်ဘက်သို့ မရောက်ပါ။ မတူညီသော သယ်ဆောင်သူ နှစ်ခု- အပေါက်များနှင့် အီလက်ထရွန်များသည် မတူညီသော လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဗို့အားများအောက်တွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ p နှင့် n တည်ဆောက်ပုံများသို့ စီးဆင်းသည်။ အပေါက်များနှင့် အီလက်ထရွန်များ ဆုံပြီး ပြန်လည်ပေါင်းစည်းသောအခါ၊ အီလက်ထရွန်များသည် စွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကျဆင်းသွားပြီး ဖိုတွန်ပုံစံဖြင့် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်သည် (photon များကို ကျွန်ုပ်တို့ မကြာခဏ အလင်းဟုခေါ်သည်)။
၎င်းထုတ်လွှတ်သောအလင်း၏လှိုင်းအလျား (အရောင်) ကို p နှင့် n အဆောက်အဦများဖွဲ့စည်းသည့် semiconductor ပစ္စည်းများ၏ bandgap စွမ်းအင်ဖြင့်ဆုံးဖြတ်သည်။
ဆီလီကွန်နှင့် ဂျာမနီယမ်တို့သည် သွယ်ဝိုက် bandgap ပစ္စည်းများဖြစ်သောကြောင့်၊ အခန်းအပူချိန်တွင်၊ ဤပစ္စည်းများရှိ အီလက်ထရွန်နှင့် အပေါက်များကို ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် ဓါတ်ရောင်ခြည်မတည့်သော အသွင်ကူးပြောင်းမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ထိုသို့သော အသွင်ကူးပြောင်းမှုများသည် ဖိုတွန်များကို မထုတ်လွှတ်ဘဲ စွမ်းအင်ကို အပူစွမ်းအင်အဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကွန်နှင့်ဂျာမနီယမ်ဒိုင်အိုဒများသည် အလင်းကိုထုတ်လွှတ်ခြင်းမပြုနိုင် (၎င်းတို့သည် အထူးထောင့်တစ်ခုတွင်သိရှိနိုင်ရမည်ဖြစ်သည့် အလွန်နိမ့်သောအပူချိန်တွင် အလင်းထုတ်လွှတ်မည်ဖြစ်ပြီး၊ အလင်း၏တောက်ပမှုကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်းမသိသာ)။
အလင်းထုတ်လွှတ်သော ဒိုင်အိုဒိတ်များတွင် အသုံးပြုသည့် ပစ္စည်းများ အားလုံးသည် တိုက်ရိုက် ပတ်ဂတ်များ ဖြစ်ကြသောကြောင့် စွမ်းအင်ကို ဖိုတွန်ပုံစံဖြင့် ထုတ်လွှတ်သည်။ ဤတားမြစ်ထားသော တီးဝိုင်းစွမ်းအင်များသည် အနီအောက်ရောင်ခြည်အနီး၊ မြင်နိုင်၊ သို့မဟုတ် အနီးရှိ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်လှိုင်းများတွင် အလင်းစွမ်းအင်နှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။
ဤမော်ဒယ်သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်ရောင်စဉ်၏ အနီအောက်ရောင်ခြည် အပိုင်းတွင် အလင်းထုတ်လွှတ်သည့် LED ကို တုပသည်။
ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၏အစောပိုင်းအဆင့်များတွင်၊ Gallium arsenide (GaAs) ကိုအသုံးပြုသောအလင်းထုတ်လွှတ်သောဒိုင်အိုဒများသည်အနီအောက်ရောင်ခြည် သို့မဟုတ် အနီရောင်အလင်းများကိုသာထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။ သိပ္ပံပညာ၏ တိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ အသစ်တီထွင်ထားသော အလင်းထုတ်လွှတ်သည့်ဒိုင်အိုဒများသည် ကြိမ်နှုန်းပိုမိုမြင့်မားစွာဖြင့် အလင်းလှိုင်းများကို ထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။ ယနေ့ခေတ်တွင် အရောင်အမျိုးမျိုးဖြင့် အလင်းထုတ်လွှတ်သော ဒိုင်အိုဒိတ်များကို ပြုလုပ်နိုင်သည်။
Diodes များကို P-type semiconductor အလွှာတစ်ခု၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တင်ထားပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းများနှင့် ချိတ်ဆက်ကာ N-type substrate ပေါ်တွင် များသောအားဖြင့် Diodes များကို တည်ဆောက်ထားသည်။ P-type substrates များသည် အသုံးနည်းသော်လည်း အသုံးပြုကြသည်။ အထူးသဖြင့် GaN/InGaN သည် စီးပွားရေးလုပ်ငန်းသုံး အလင်းရောင်ထုတ်လွှတ်သည့်ဒိုင်အိုဒိတ်အများအပြားတွင် နီလာအလွှာများကို အသုံးပြုသည်။
LED များကို ပြုလုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည့် ပစ္စည်းအများစုသည် အလွန်မြင့်မားသော အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းများ ရှိသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အလင်းလှိုင်းအများစုသည် လေနှင့်ကြားရှိ အရာဝတ္တုထဲသို့ ပြန်လည်ထင်ဟပ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ အလင်းလှိုင်းထုတ်ယူခြင်းသည် LED များအတွက် အရေးကြီးသောအကြောင်းအရာဖြစ်ပြီး သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများစွာကို ဤအကြောင်းအရာအပေါ် အာရုံစိုက်ထားသည်။
LEDs (light emitting diodes) နှင့် သာမာန် diodes တို့၏ အဓိက ကွာခြားချက်မှာ ၎င်းတို့၏ ပစ္စည်းများ နှင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို အလင်းစွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရာတွင် ၎င်းတို့၏ ထိရောက်မှုတွင် သိသာထင်ရှားသော ကွဲပြားမှုများ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဤသည်မှာ LED များသည် အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်ပြီး သာမန် diodes များ အဘယ်ကြောင့် မဖြစ်နိုင်ကြောင်း ရှင်းပြရန် အဓိကအချက်အချို့ ဖြစ်သည်-
ကွဲပြားခြားနားသောပစ္စည်းများ:LED များသည် III-V တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည့် Gallium arsenide (GaAs)၊ gallium phosphide (GaP)၊ gallium nitride (GaN) စသည်တို့ကို အသုံးပြုပါသည်။ ဤပစ္စည်းများတွင် အီလက်ထရွန်များကို တိုက်ရိုက်ခုန်ပြီး ဖိုတွန် (အလင်း) ထုတ်လွှတ်နိုင်စေပါသည်။ သာမန် diodes များသည် သွယ်ဝိုက်သော bandgap ရှိသော ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် ဂျာမနီယမ်ကို အသုံးပြုကြပြီး အီလက်ထရွန်ခုန်ခြင်းကို အလင်းထက် အပူစွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှုပုံစံဖြင့် အဓိကအားဖြင့် ဖြစ်ပေါ်သည်။
ကွဲပြားခြားနားသောဖွဲ့စည်းပုံ-LEDs များ၏ဖွဲ့စည်းပုံသည် အလင်းထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ LED များသည် အများအားဖြင့် ဖိုတွန်များ မျိုးဆက်နှင့် ထုတ်လွှတ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် pn လမ်းဆုံတွင် သီးသန့် dopants နှင့် အလွှာဖွဲ့စည်းပုံများကို ပေါင်းထည့်ပါသည်။ သာမန် diodes များသည် current ၏ rectification function ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး အလင်း၏ မျိုးဆက်ကို အာရုံမစိုက်ပါ။
စွမ်းအင် လှိုင်းကွာဟမှု-LED ၏ပစ္စည်းတွင်ကြီးမားသော bandgap စွမ်းအင်ပါရှိသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာအကူးအပြောင်းကာလအတွင်းအီလက်ထရွန်များမှထုတ်လွှတ်သောစွမ်းအင်သည်အလင်းပုံစံဖြင့်ပေါ်လာနိုင်လောက်အောင်မြင့်မားသည်။ သာမာန် diodes ၏ material bandgap စွမ်းအင်သည် သေးငယ်ပြီး အီလက်ထရွန်များကို ကူးပြောင်းသည့်အခါ အပူပုံစံဖြင့် ထုတ်လွှတ်သည်။
ဖြာထွက်မှု ယန္တရားLED ၏ pn လမ်းဆုံသည် ရှေ့ဘက်ဘက်လိုက်မှုအောက်တွင် ရှိနေသောအခါ၊ အီလက်ထရွန်များသည် n ဧရိယာမှ p ဒေသသို့ ရွေ့လျားကာ အပေါက်များနှင့် ပြန်လည်ပေါင်းစည်းကာ အလင်းထုတ်ပေးရန်အတွက် ဖိုတွန်ပုံစံဖြင့် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်သည်။ သာမန် diodes တွင် အီလက်ထရွန်နှင့် အပေါက်များ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် အဓိကအားဖြင့် non-radiative recombination ပုံစံဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ စွမ်းအင်ကို အပူပုံစံဖြင့် ထုတ်လွှတ်သည်။
ဤကွာခြားချက်များသည် LED များသည် အလုပ်လုပ်သောအခါတွင် အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်သော်လည်း သာမန် diodes များ မရနိုင်ပါ။
ဤဆောင်းပါးသည် အင်တာနက်မှ ဆင်းသက်လာပြီး မူပိုင်ခွင့်မူပိုင်ခွင့်ကို မူရင်းစာရေးဆရာမှ ပိုင်ပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၀၁-၂၀၂၄